Уже учась в старших классах Николай начал подготовку к тому, чтобы поступить в театральную школу Копенгагена. Будущая знаменитость стал студентом в 1989-м году, а спустя четыре года, стал обладателем актёрского диплома. Будучи студентом не единожды принимал участие в театральных постановках в известном театре Б. Нансен и даже играл ведущие роли. Он хотел по окончании учёбы и дальше играть в театре, но счастливая случайность круто изменила жизнь актёра.
Его игру увидели продюсеры и предложили попробоваться в кино «Ночной сторож». Костеру-Вальдау не обещали ничего особенного, но он всё же решил принять предложение и сходил на кастинг. Это оказалось правильным решением, так как, никому не известного, молодого, начинающего актёра, утвердили на центральную роль в кинокартине. Мало бюджетный кинофильм к удивлению создателей оказался достаточно доходным. Далее прошли съёмки в драматическом фильме «Склонность» (1997 г.)о выживании в немецких концентрационных лагерях сексуальных меньшинств. Фильм удостоен «Пальмовой ветви» на Каннском кинофестивале. 2001 год ознаменовался «Чёрным ястребом», куда на роль Гарри Гордона, актёра пригласил сам Ридли Скотт. Спустя 4-е года, он же, предложил Николаю небольшую роль в кинофильме «Царствие небесное»
Фильмы с участием Николая Костера-Вальдау начиная с 2005 года начали выходить с завидной регулярностью и на родине и в Голливуде. Но среди всех работ с его участием, кинокритики дали положительную оценку лишь за роль детектива в телесериале «Бессмертный». Более значимой ролью актёра стал персонаж в «Игре престолов» – сир Джейме Ланнистер. Но актёр не забывал сниматься и в полнометражных фильмах - «Мама» (2013 г.), «Обливион» (2013 г.), «Тысячу раз «спокойной ночи» (2013 г.). В 2016-м году поклонники смогли увидеть брутального датского красавчика в фэнтези «Боги Египта».
Николай Костер-Вальдау верный любящий супруг и отец двоих дочерей. О том, как познакомилась пара, они помнят и по сей день с точностью до минуты. 17.03. 1997 году, Николай дожидался в студии звукозаписи свою партнёршу по озвучению, она сильна опаздывала и он начал было раздражаться, когда в 9:30 в студию вошла девушка покорившая сердце Николая на всю дальнейшую жизнь. Это была Нукака Мотцефелдт, Гренландская актриса и модель.